Guía Ejercicios Resueltos: Cálculo de Secciones Eléctricas

ITC-BT-19 — Guía Didáctica: 5 Ejercicios Resueltos
Ejercicio 1 — Sección por caída de tensión (monofásica)
Objetivo: Calcular la sección mínima del conductor para que la caída de tensión no exceda el
3%.
Datos:
 Tensión nominal: 230.0 V
 Potencia instalada: 4.00 kW
 Factor de potencia: 0.9
 Longitud (ida): 25.0 m
 ρ (cobre): 0.018 Ω·mm²/m
 Caída máxima permitida: 3.0%
Fórmulas aplicadas:
1. I = P / (V · cosφ)
2. ΔV = 2 · L · I · (ρ / S)
3. Despejar S: S = 2 · L · I · ρ / ΔV_max
Desarrollo paso a paso:
 I = 4000.0 / (230.0 · 0.9) = 19.32 A
 ΔV_max = 3.0% · 230.0 = 6.90 V
 S = 2 · 25.0 · 19.32 · 0.018 / 6.90 = 2.52 mm²
 Sección normalizada elegida: 4 mm² (cobre)
Resultado:
S ≈ 2.52 mm² → usar 4 mm²
Ejercicio 2 — Sección por caída de tensión (trifásica)
Objetivo: Calcular la sección necesaria para un circuito trifásico con caída ≤ 2%.
Datos:
 Tensión (entre fases): 400.0 V
 Potencia: 20.0 kW
 cosφ: 0.8
 Longitud (ida): 40.0 m
 ρ (cobre): 0.018 Ω·mm²/m
 Caída máxima permitida: 2.0%
Fórmulas aplicadas:
4. I = P / (√3 · V · cosφ)
5. ΔV = √3 · L · I · (ρ / S)
6. S = √3 · L · I · ρ / ΔV_max
Desarrollo paso a paso:
 I = 20000.0 / (√3 · 400.0 · 0.8) = 36.08 A
 ΔV_max = 2.0% · 400.0 = 8.00 V
 S = √3 · 40.0 · 36.08 · 0.018 / 8.00 = 5.62 mm²
 Sección normalizada elegida: 10 mm² (cobre)
Resultado:
S ≈ 5.62 mm² → usar 10 mm²
Ejercicio 3 — Comprobación caída en vivienda (iluminación y enchufes)
Objetivo: Verificar que ambos circuitos cumplen el límite del 3% en la caída.
Datos:
 Tensión nominal: 230.0 V
 Iluminación: L=20.0 m, S=1.5 mm², P=1500.0 W
 Enchufes: L=25.0 m, S=2.5 mm², P=3500.0 W
 ρ (cobre): 0.018 Ω·mm²/m
 Caída permitida vivienda: 3%
Fórmulas aplicadas:
7. I = P / V (monofásico)
8. ΔV = 2 · L · I · (ρ / S)
Desarrollo paso a paso:
 Iluminación: I = 1500.0/230.0 = 6.52 A
 ΔV_ilum = 2·20.0·6.52·0.018 / 1.5 = 3.13 V → 1.36%
 Enchufes: I = 3500.0/230.0 = 15.22 A
 ΔV_ench = 2·25.0·15.22·0.018 / 2.5 = 5.48 V → 2.38%
 Conclusión: ambos < 3% → cumplen.
Resultado:
ΔV iluminación = 3.13 V (1.36%), ΔV enchufes = 5.48 V (2.38%)
Ejercicio 4 — Circuito de motor trifásico (arranque y sección)
Objetivo: Calcular corriente nominal y sección orientativa considerando caída (y comentar
efecto arranque).
Datos:
 Motor: 7.50 kW, 400.0 V, cosφ=0.85
 Longitud: 60.0 m
 ρ (cobre): 0.018 Ω·mm²/m
 Caída considerada (ejemplo): 5.0%
Fórmulas aplicadas:
9. I_nom = P / (√3 · V · cosφ)
10. ΔV = √3 · L · I · (ρ / S)
Desarrollo paso a paso:
 I_nom = 7500.0 / (√3 · 400.0 · 0.85) = 12.74 A
 Si ΔV_max = 5.0% · 400.0 = 20.00 V
 S (teórica) = √3 · 60.0 · 12.74 · 0.018 / 20.00 = 1.19 mm²
 Consideración de arranque: corrientes de arranque pueden ser 4–6·I_nom →
protecciones y cableado deben soportarlo durante el arranque.
Resultado:
I_nom ≈ 12.74 A, S_teórica ≈ 1.19 mm² → seleccionar 10 mm² y protecciones/relés
adecuados.
Ejercicio 5 — Agrupamiento de conductores y corrección de Iz
Objetivo: Calcular la intensidad admisible real tras aplicar factor de corrección por
agrupamiento.
Datos:
 Circuitos: 3 circuitos iguales en bandeja
 I por circuito: 25.0 A
 Sección: 6.0 mm²
 Iz tabla (sin correcciones): 40.0 A
 Factor agrupamiento (ejemplo): 0.8
Fórmulas aplicadas:
11. Iz_real = Iz_tabla · factor_agrupamiento
12. Comprobar: I_carga ≤ Iz_real
Desarrollo paso a paso:
 Iz_real = 40.0 · 0.8 = 32.00 A
 Comparación: I_carga = 25.0 A < Iz_real = 32.00 A → cumple
 Si no cumpliera: aumentar sección o separar circuitos.
Resultado:
Iz_real = 32.00 A → los circuitos de 25.0 A cumplen.